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相似文献
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1.
激光等离子体相互作用中Weibel不稳定性   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
利用粒子模拟法对超强激光与等离子体相互作用中产生的Weibel不稳定性及其产生机制进行了详细的研究。给出不稳定性的线性色散关系和饱和磁场与各向异性参数之间的函数关系,发现Weibel不稳定性的存在使超强激光在等离子体中激发的自生磁场饱和,饱和自生磁场的存在使粒子速度分布在激光传播方向上表现出各向异性。讨论了Weibel不稳定性的线性和非线性饱和过程,对更好地理解快点火物理中自生磁场的产生、快电子输运等过程有重要意义。  相似文献   

2.
用3维粒子模拟程序研究了相对论强激光和高密度等离子体相互作用引起的电磁不稳定。数值模拟表明,在线偏振强激光作用下,等离子体表面出现了电磁不稳定性。形成的不稳定结构随时间发展和激光功率密度的增加进一步深入到等离子体内部,最终使等离子体表面处激发饱和自生磁场。这种由电子速度各向异性而产生的自生磁场对激光有质动力推开电子时所形成的电子热流产生抑制作用,并将直接影响电子加速效率。  相似文献   

3.
本文回顾了激光-等离子体相互作用中自生磁场的产生以及提出的各种产生机制和诊断方法;比较全面地介绍了超短超强激光与等离子体相互作用中产生自生磁场的理论、数字模拟以及实验研究的状况;重点阐述了超短超强激光-等离子体相互作用中自生磁场对谐波发射影响的理论以及根据该理论完成的实验测定。  相似文献   

4.
超短超强激光-等离子体中自生磁场的研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文回顾了激光-等离子体相互作用中自生磁场的产生以及提出的各种产生机制和诊断方法;比较全面地介绍了超短超强激光与等离子体相互作用中产生自生磁场的理论、数字模拟以及实验研究的状况;重点阐述了超短超强激光-等离子体相互作用中自生磁场对谐波发射影响的理论以及根据该理论完成的实验测定.  相似文献   

5.
采用数值方法研究了超强激光与等离子体相互作用中产生的电磁不稳定性及其产生机制。用Spitzer-Harm理论分析了电子热传导中能量的运输情况,观察到由激光的非等方加热引起的电子纵向加热现象。结果表明,不稳定性激发的强电磁场使电子束在非常短的距离内沉积能量,同时对在激光有质动力推开电子时形成的电子热流产生抑制作用。同时发现,随着自生磁场的增长,电子被磁场波捕捉,热运输受抑制。  相似文献   

6.
采用相对论电磁粒子模拟程序研究了飞秒激光等离子体相互作用中产生的电流密度、电场和自生磁场的发展演化过程。介绍了电子的非局域热输运的基本特性以及激光加热过程中温度烧蚀前沿稠密等离子体子区的预热效应、临界面附近的限流效应,以及冕区的反扩散与限流效应,得到了经典Spitzer-Harm理论描述的电子热传导随自生磁场的演化情形。数值模拟表明:在线性强激光作用下,由于电子初始时刻的无规则热运动,在等离子体上激发电磁不稳定性,而不稳定性激发的强电磁场使电子束在非常短的距离内沉积能量,同时对在激光有质动力推开电子时形成的超热电子能量输运产生抑制作用。  相似文献   

7.
陈正林  张杰  滕浩  张军  董全力 《物理学报》2002,51(5):1081-1086
利用飞秒激光与铜镍材料作用,在不同条件下得到了铜镍材料的分离,分离比可达30%.分析认为,激光等离子体中的自生轴向磁场和环形磁场在同位素的分离过程中可能起着相反的作用,二者相互竞争.不同的磁场构形将对同位素分离产生不同的结果,因此,通过控制不同的激光等离子体相互作用过程可以实现对激光分离同位素的控制 关键词: 飞秒激光等离子体 同位素 铜镍 自生磁场  相似文献   

8.
曾贵华  余玮  沈百飞  徐至展 《物理学报》1997,46(6):1131-1136
研究了超短脉冲强激光在等离子体通道中传播时产生的自生磁场.利用相对论动量方程和泊松方程及安培定律得出自生磁场的一个基本公式,在此基础上解析并数值研究了通道中产生的自生磁场的特性和结构,初步探讨了超短脉冲强激光在等离子体中传播时形成的排空效应对自生磁场的影响,并分析了产生自生磁场的机制 关键词:  相似文献   

9.
应用多光子非线性Compton散射模型和数值计算方法,研究了Compton散射对超强激光与等离子体作用中能量输运的影响,提出了将Compton散射光和入射超强光作为电子能量输运的新机制,给出了电子热传导新模型和能量输运数值计算结果。结果表明:散射使等离子体中Weibel不稳定性和自生磁场增强效应导致耦合光传输方向的电子密度显著减小,更多激光能量以热流形式分布在横向方向。散射使电子吸收能量的时间缩短和自生磁场线性阶段最大增长率增大效应导致等离子体表面处沿耦合激光横向方向的热流几乎被完全限制,电子在激光传输方向的能量显著增加。  相似文献   

10.
自J.A.Stamper首先对自生磁场进行实验研究以来,人们的探索表明超强激光与固体靶相互作用中,在过密和次密等离子体区产生可能高达10^4T的自生磁场。  相似文献   

11.
徐民健  吴京生 《物理学报》1985,34(9):1119-1125
本文分析了下述情况下的电子迴旋波的激射不稳定性:当相对性的单能高能电子斜向注入具有背景等离子体的磁场区域内,并且在电子等离子体频率与电子迴旋频率可以比拟时,考虑了背景等离子体密度远大于单能的高能电子的密度,以及与前者相反的两种情况。当单能的高能电子具有弱相对论性效应时,在电子迴旋频率的基频和二次谐波附近,分别有ο模和χ模的不稳定性存在。文中计算了这两种模的增长率,并作了讨论。 关键词:  相似文献   

12.
In the field of fast ignition scheme, self-generated magnetic fields via beam resistive filamentation have a significant role in the angular divergence of the relativistic electron beam, which can be affected by the intensity of other self-generated magnetic fields. In this context, the effects of pressure gradient sources arising from temperature and density gradient of the pellet along the beam flow direction are investigated. The results showed that the resistive filamentation instability can be strongly amplified compared to the fully homogeneous plasma. In this respect, for the distance away from the critical surface, the instability is protected for a longer wave number. Also, the beam and plasma properties such as the beam relativistic factor, the beam number density, and the degree of the plasma temperature anisotropy might be effective.  相似文献   

13.
HIRFL—CSR实验环电子冷却装置调试   总被引:1,自引:0,他引:1  
HIRFL-CSR实验环电子冷却装置采用了能够产生空心电子束的电子枪。弯曲螺线管内采用了静电偏转电极,冷却段采用了独立的高精度螺线管串联产生纵向磁场的设计。测量了沿离子束运动方向冷却段磁场分布及磁场平行度、电子枪和收集器性能、300kV高压电源相关参数。结果表明,此装置达到了预期的设计目标。: In CSRe electron cooling device, a special electron gun which can produce variable profile electron beam with different size and density distribution was adopted for decreasing ion losses. Electrostatic bending device was used for reducing electron beam losses and improving vacuum condition. The instability of the electron beam is suppressed because the secondary electrons from collector would come back to the collector in the same orbit finally. Longitudinal magnetic field with parallelism better than 10-4 was achieved by adopting of independent high precise solenoid coils at cooling section. In this case, the r.m.s deviations of the transverse magnetic field at cooling section in horizontal and vertical direction are 3.298×10-5 and 2.458×10-5 respectively. The characters of the gun and collector were investigated. The results were presented and indicate that it achieves the design purpose very well.  相似文献   

14.
The stability of a cylindrical, solid hot electron beam propagating in a high density plasma has been studied using a two-dimensional, hybrid Darwin code. The initially solid beam evolves into a hollow, annular beam due to the Weibel instability and generates strong magnetic fields on both sides of the annular ring. The annular structure subsequently breaks up into several beamlets via a mechanism similar to a tearing instability. It is found that the magnetic fields parallel to the direction of beam propagation also grow due to the tearing process.  相似文献   

15.
童林夙 《物理学报》1964,20(8):761-776
本文讨论了强流电子束通过周期性静电场和静磁场的稳定性。说明了圆柱形电子束通过简谐电磁场和周期性非简谐场例如锯齿形,矩形,等腰梯形等静电场的稳定和不稳定区域。将各种场的主要不稳定区进行比较,表明锯齿形场的主要不稳定区宽度最小。指出当空间电荷效应不可略去时,电子束在稳定区内并不是无条件稳定而是有条件稳定的。这与空间电荷电流大小以及电子束的振幅有关。  相似文献   

16.
The nonlinear stage of the beam plasma instability of a bandlike electron beam in unbounded plasma is examined. It is shown that such an interaction is responsible for the extreme beam electron scattering that can be observed in experiments in the absence of an external magnetic field.  相似文献   

17.
在惯性约束聚变(ICF)电子束快点火物理方案中,需要超强拍瓦激光脉冲驱动MeV能量的强流电子束,并沉积数十kJ能量到压缩氘氚芯区。强流电子束的束流品质是影响点火成功的关键因素之一,为深入了解强流电子束产生物理过程,研制成了三维高性能、适应上万CPU核规模的并行粒子模拟程序,并开展了大规模数值模拟研究,探索了强流电子束的产生机制和输运规律。回顾了近几年来快点火研究团队围绕强流电子束产生和控制开展的研究,介绍了导致束流品质差的两大物理原因:预等离子体效应和束流不稳定性磁场的随机散射。针对这两个物理原因,提出了四种提高强流电子束品质的方法:(1)双层金锥靶减弱预等离子体的负面效应;(2)输运丝产生环向磁场准直强流电子束;(3)外加磁场导引强流电子束提高耦合效率;(4)抑制束流不稳定性以降低随机磁场对电子束流的散射。  相似文献   

18.
We present, based on the cold fluid theory, linear analysis of the Cherenkov and cyclotron-Cherenkov instabilities which are driven when a linear electron beam is injected into a dielectric-loaded waveguide immersed in an axial magnetic field. In the analysis we consider azimuthally symmetric TM0n modes. We derive dispersion relations for three types of waveguide, and compare computationally obtained linear growth rates of both instabilities. For the type A, which consists of a metallic cylinder with dielectric liner on its inner surface, the growth rate of the Cherenkov instability is larger than that of the cyclotron-Cherenkov instability. For the type B, which consists of a dielectric core and an outer metallic cylinder, both growth rates are comparable. And for the type C, which consists of a metallic core with dielectric liner on its surface and an outer metallic cylinder, the growth rate of the latter instability is higher than that of the former instability. Finally, for the type C, obtained are dependences of the oscillation frequency and the growth rates of both instabilities on the following parameters: the beam energy, the beam current, the axial magnetic field, the dielectric constant, and the thickness of the dielectric.  相似文献   

19.
相对论电子束在等离子体中的能量沉积   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
 用3维粒子模拟程序LARED-P研究了束-等离子体不稳定性, 不稳定性激发的强电磁场使电子束在非常短的距离内沉积能量。对于10 MeV的单能电子束,束电子数目占总电子数目5%的情况下,最终约损失14%的束能量。推导了等离子体的色散关系,得出了增长率。  相似文献   

20.
In a quasi-neutral electron beam the drift two stream instability is observed. It is shown that the ion temperature perpendicular to a magnetic field depends strongly on the amplitude of the instability.  相似文献   

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